[发明专利]一种用于秸秆拉伸特性的测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种拉伸特性的测试装置，特别是关于一种用于不同类型秸秆拉伸特性的测试装置。

背景技术

党的十八大报告明确提出“努力建设美丽中国”，今年中央1号文件也作出了“加强农村生态建设、环境保护和综合整治，努力建设美丽乡村”的部署。推进秸秆综合高效利用，既涉及农业生产系统中的物质高效转化和能量高效循环，又涉及农民生活系统的家居温暖和环境清洁，最重要的是关系到整个农业生态系统中的土壤肥力、水土保持、环境安全以及可再生资源高效利用等可持续发展问题。

我国年可收集各类秸秆约7亿吨。目前，秸秆主要用途有五种：一是饲料化，用于替代饲料粮，每年节约粮食折合约6000万吨；二是燃料化，用于替代煤，每年节约标准煤折合约1.5亿吨；三是肥料化，用于还田沃土约7000万吨；其余两种是原料化和基料化，在一定程度上满足了工业和农业生产的原料供给。实施秸秆综合利用、农业循环，与国家循环农业、农业节能减排、生态环境安全以及现代农业低碳经济转型等重大问题息息相关，且是我国应对气候恶化的有效措施之一。

秸秆力学性能涉及其收、储、运全过程，是秸秆产业技术发展和科学应用最基本的技术参数。秸秆拉伸特性是其重要的力学性能之一，它直接表征秸秆的抗拉特性，与秸秆的收获、破碎、揉搓等处理过程密切相关。由于秸秆独特的质地形态，现有的拉伸测试装置很难对其进行准确测量，秸秆拉伸测试过程中的夹持问题是影响其准确测量的重要因素之一。秸秆质地较为软脆，如夹持机构是过紧的刚性夹持，则秸秆易在夹持部位断裂，难以获得有效拉伸断裂过程，导致无法准确测定秸秆的拉伸特性。如夹持机构不能进行有效紧密夹持，则对于表面层为蜡质层的小麦、玉米等秸秆，在拉伸施力过程中秸秆易产生滑落，同样会导致无法准确测定秸秆的拉伸特性。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于秸秆拉伸特性的测试装置，该装置能够实现不同类型的秸秆拉伸特性的准确测试。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于秸秆拉伸特性的测试装置，它包括：一用于对测试样品进行拉伸测试的拉伸机构，一用于驱动所述拉伸机构的动力机构，一连接所述动力机构和所述拉伸机构的传动机构，一用于夹持所述测试样品的夹持机构，一用于控制所述拉伸机构动作及监测拉伸力的数据信息采集与传输控制平台，以及一用于固定所述拉伸机构、动力机构、传动机构和夹持机构的机架底座；其中，所述夹持机构包括一紧固连接在所述拉伸机构上的上夹具单元，以及一紧固连接在所述机架底座上的下夹具单元；所述上夹具单元和下夹具单元为对称结构，其包括一夹具主体，所述夹具主体的一端中心处均设置一用于紧固连接所述拉伸机构/机架底座的连接构件；所述夹具主体另一端两侧径向均开设一螺纹通孔，每一所述螺纹通孔内均插设一能旋进/旋出的调节构件，每一调节构件的内端均紧固连接一夹头构件；两所述夹头构件亦为对称结构，其包括依次紧固连接于所述调节构件上的推送板、树脂垫层、橡胶垫层和砂纸垫层。

所述拉伸机构包括两底端转动设置在所述机架底座上的丝杆，以及一水平螺纹连接在两所述丝杆之间的横梁；所述横梁下端面中心处顺序固定连接一用于采集测试样品拉伸力的压力传感器和一用于紧固连接所述上夹具单元中的连接构件的上连接套筒；两所述丝杆之间的所述机架底座上设置一下连接套筒底座，所述下连接套筒底座通过一下连接套筒紧固连接所述下夹具单元中的连接构件。

所述动力机构包括一通过轴承底座组件紧固连接在所述机架底座下部的电机，以及分别设置在所述机架底座上的一电机电源开关、一电机正转开关和一电机反转开关。

所述传动机构包括一键连接在所述电机输出轴上的主动轮，两分别通过另一轴承底座组件且对称设置在所述主动轮两侧的传动轮，以及两分别装配在两所述丝杠底部光杠上的从动轮；所述主动轮与每一所述传动轮，以及每一所述传动轮与每一所述从动轮之间通过皮带连接。

所述数据信息采集与传输控制平台包括用于采集测试样品拉伸力的所述压力传感器，以及一与所述压力传感器电连接的电脑控制终端；所述电脑控制终端内设拉伸程序，通过所述拉伸程序控制设置在所述机架底座上的电机电源开关、电机正转开关以及电机反转开关的启停。

所述机架底座是扁钢焊接而成的箱式结构，且其表面开设若干用于固定所述拉伸机构、动力机构、传动机构以及夹持机构的孔。